第3章--換填墊層法

1、Ground Treatment Techniques3.1 3.1 概概 述述3.1 Introduction 當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿(mǎn)足不了設(shè)計(jì)當(dāng)軟弱土地基的承載力和變形滿(mǎn)足不了設(shè)計(jì)要求，而軟弱土層的厚度又不是很大時(shí)，將基要求，而軟弱土層的厚度又不是很大時(shí)，將基礎(chǔ)底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖礎(chǔ)底面下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部挖除，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土除，然后分層換填強(qiáng)度較大的砂（碎石、素土、灰土、爐渣、粉煤灰）或其他性能穩(wěn)定、無(wú)、灰土、爐渣、粉煤灰）或其他性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕性的材料，并壓實(shí)至要求的密實(shí)度為止，侵蝕性的材料，并壓實(shí)至要求的密實(shí)度為止，這種地基處

2、理方法稱(chēng)為這種地基處理方法稱(chēng)為換填法換填法，它多用于公路，它多用于公路構(gòu)筑物的地基處理。在建筑工程中也有一定范構(gòu)筑物的地基處理。在建筑工程中也有一定范圍的應(yīng)用。圍的應(yīng)用。加固原理： 是根據(jù)土中附加應(yīng)力分布規(guī)律，使墊層承受上部較大的應(yīng)力，軟弱土層承擔(dān)較小的應(yīng)力，以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)對(duì)地基的要求。 該法常用于基坑面積寬大和開(kāi)挖土方量較大該法常用于基坑面積寬大和開(kāi)挖土方量較大的回填土方工程，一般適用于處理淺層軟弱土層的回填土方工程，一般適用于處理淺層軟弱土層與低洼區(qū)域的填筑。一般處理深度為與低洼區(qū)域的填筑。一般處理深度為2 23m3m。處理的對(duì)象：處理的對(duì)象：淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性土、膨脹淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷

3、性土、膨脹土、凍脹土、雜填土地基。土、凍脹土、雜填土地基。換填材料換填材料： 砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、砂墊層、碎石墊層、素土墊層、灰土墊層、二灰墊層、干渣墊層和粉煤灰墊層等二灰墊層、干渣墊層和粉煤灰墊層等 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)測(cè)資料可將各種材料的墊層根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及實(shí)測(cè)資料可將各種材料的墊層設(shè)計(jì)都近似地設(shè)計(jì)都近似地按砂墊層的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算。按砂墊層的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行計(jì)算。換土墊層法墊層種類(lèi)適 用 范 圍砂（沙礫、碎石）墊層 多用于中小型建筑工程的濱、塘、溝等的局部處理。適用一般飽和、非飽和的軟弱土和水下黃土地基處理。不宜適用濕陷性黃土地基，也不適宜大面積堆載。砂墊層不宜用于有地下水且流速

4、快、流量大的地基處理。不宜采用粉細(xì)作墊層。 素土墊層 適用中、小型工程及大面積回填，濕陷性黃土地基處理。 灰土或二灰土墊層 適用于中小型工程，尤其適用于濕陷性黃土地基的處理，也可用于膨脹土地基的處理。 粉煤灰墊層 用于廠房、機(jī)場(chǎng)、港區(qū)陸域和堆場(chǎng)等工程的大面積填筑，粉煤灰墊層在地下水位以下時(shí)，強(qiáng)度降低30%左右。 干渣墊層 地坪、堆物等工程大面積的地基處理和場(chǎng)地平整，鐵路、道路地基等，但受酸性和堿性廢水影響的地基不得用干渣作墊層。 3.2 3.2 墊層的作用墊層的作用3.2 Functions of Cushion1 1、提高持力層的強(qiáng)度、提高持力層的強(qiáng)度，將基底壓力擴(kuò)散到墊層以下，將基底壓力擴(kuò)

5、散到墊層以下的軟弱地基，使軟弱地基土中所受應(yīng)力減小到該軟弱的軟弱地基，使軟弱地基土中所受應(yīng)力減小到該軟弱地基土的容許承載力范圍內(nèi)，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求；地基土的容許承載力范圍內(nèi)，滿(mǎn)足強(qiáng)度要求；2 2、墊層置換軟弱土層，可墊層置換軟弱土層，可減少地基的變形量減少地基的變形量；3 3、加速軟土層的排水固結(jié)、加速軟土層的排水固結(jié)。墊層材料透水性大，軟。墊層材料透水性大，軟弱土層受壓后，墊層作為良好的排水面，使基礎(chǔ)下的弱土層受壓后，墊層作為良好的排水面，使基礎(chǔ)下的孔隙水壓力迅速消散，加速墊層下軟弱土層的固結(jié)和孔隙水壓力迅速消散，加速墊層下軟弱土層的固結(jié)和提高其強(qiáng)度；提高其強(qiáng)度；4 4、防止凍脹、防止凍脹。由于

6、粗顆粒的墊層材料孔隙大，不易。由于粗顆粒的墊層材料孔隙大，不易產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，可防止寒冷地區(qū)土中結(jié)冰造成的凍脹；產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象，可防止寒冷地區(qū)土中結(jié)冰造成的凍脹；5 5、對(duì)濕陷性黃土、膨脹土等特殊土，可以、對(duì)濕陷性黃土、膨脹土等特殊土，可以消除或部消除或部分消除地基土的濕陷性、脹縮性。分消除地基土的濕陷性、脹縮性。 1 1 普洛特（普洛特（ProctorProctor）假說(shuō)）假說(shuō) 當(dāng)粘性土的含水量較小時(shí)，土粒表面的結(jié)合水當(dāng)粘性土的含水量較小時(shí)，土粒表面的結(jié)合水膜很薄（主要是強(qiáng)結(jié)合水），顆粒間很大的分子力膜很?。ㄖ饕菑?qiáng)結(jié)合水），顆粒間很大的分子力阻礙著土的壓實(shí)，這時(shí)壓實(shí)效果就比較差；當(dāng)含水阻礙著土

7、的壓實(shí)，這時(shí)壓實(shí)效果就比較差；當(dāng)含水量增大時(shí)，結(jié)合水膜逐漸增厚，粒間聯(lián)結(jié)力減弱，量增大時(shí)，結(jié)合水膜逐漸增厚，粒間聯(lián)結(jié)力減弱，水起著潤(rùn)滑的作用，使土粒在相同壓實(shí)功能條件下水起著潤(rùn)滑的作用，使土粒在相同壓實(shí)功能條件下易于移動(dòng)而擠密，所以壓實(shí)效果較好；但當(dāng)土樣含易于移動(dòng)而擠密，所以壓實(shí)效果較好；但當(dāng)土樣含水量增大到一定程度后，孔隙中就出現(xiàn)了自由水，水量增大到一定程度后，孔隙中就出現(xiàn)了自由水，壓實(shí)時(shí)，孔隙水不易排出，形成較大的孔隙壓力，壓實(shí)時(shí)，孔隙水不易排出，形成較大的孔隙壓力，勢(shì)必阻止土粒的靠攏，所以壓實(shí)效果又趨下降，這勢(shì)必阻止土粒的靠攏，所以壓實(shí)效果又趨下降，這就是就是土的壓實(shí)機(jī)理土的壓實(shí)機(jī)理。3

8、.3 3.3 土的壓實(shí)原理土的壓實(shí)原理3.3 Mechanism of Soil Compactness第三節(jié) 墊層施工2 2 控制壓實(shí)效果的主要因素控制壓實(shí)效果的主要因素 （1 1）最優(yōu)含水量）最優(yōu)含水量 在一定的壓實(shí)機(jī)械的功能條件下，土最易于在一定的壓實(shí)機(jī)械的功能條件下，土最易于被壓實(shí)、并能達(dá)到最大密實(shí)度時(shí)的含水量，稱(chēng)為被壓實(shí)、并能達(dá)到最大密實(shí)度時(shí)的含水量，稱(chēng)為最最優(yōu)含水量?jī)?yōu)含水量，相應(yīng)的干密度稱(chēng)為，相應(yīng)的干密度稱(chēng)為最大干密度最大干密度。最優(yōu)含。最優(yōu)含水量大致為塑限水量大致為塑限2 2。土中粘土礦物含量大，則。土中粘土礦物含量大，則最優(yōu)含水量越大。（實(shí)際干密度比理論值?。┳顑?yōu)含水量越大。（

9、實(shí)際干密度比理論值?。?（2 2）壓實(shí)功能）壓實(shí)功能 當(dāng)壓實(shí)功能較小時(shí)，土壓實(shí)后的最大干密度較當(dāng)壓實(shí)功能較小時(shí)，土壓實(shí)后的最大干密度較小，對(duì)應(yīng)的最優(yōu)含水量則較大。所以，在壓實(shí)工程小，對(duì)應(yīng)的最優(yōu)含水量則較大。所以，在壓實(shí)工程中，若土的含水量較小，則需選用夯實(shí)功能較大的中，若土的含水量較小，則需選用夯實(shí)功能較大的機(jī)具，才能把土壓實(shí)至最大干密度。機(jī)具，才能把土壓實(shí)至最大干密度。 （3 3）壓實(shí)條件）壓實(shí)條件 指壓實(shí)時(shí)被壓實(shí)土層的特點(diǎn)，所采用壓指壓實(shí)時(shí)被壓實(shí)土層的特點(diǎn)，所采用壓實(shí)機(jī)械的功能和性能，壓實(shí)的方法和方式等實(shí)機(jī)械的功能和性能，壓實(shí)的方法和方式等。室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)的結(jié)果只能作為工程實(shí)踐的。室內(nèi)擊實(shí)試

10、驗(yàn)的結(jié)果只能作為工程實(shí)踐的參考。參考。 （4 4）其他因素）其他因素 土的顆粒粗細(xì)、級(jí)配、礦物成分和添加土的顆粒粗細(xì)、級(jí)配、礦物成分和添加的材料等因素對(duì)壓實(shí)效果是有影響的。顆粒的材料等因素對(duì)壓實(shí)效果是有影響的。顆粒越粗，就越能在低含水量時(shí)獲得最大的干密越粗，就越能在低含水量時(shí)獲得最大的干密度；顆粒級(jí)配越均勻，壓實(shí)曲線的峰值范圍度；顆粒級(jí)配越均勻，壓實(shí)曲線的峰值范圍就越寬廣而平緩；對(duì)粘性土，其壓實(shí)效果與就越寬廣而平緩；對(duì)粘性土，其壓實(shí)效果與其中的粘土礦物成分含量有關(guān)。其中的粘土礦物成分含量有關(guān)。 要求：要求：1 1）足夠的厚度）足夠的厚度 ：置換可能受到剪切破壞的軟弱：置換可能受到剪切破壞的軟弱

11、土層土層 ，滿(mǎn)足地基強(qiáng)度和變形的要求，滿(mǎn)足地基強(qiáng)度和變形的要求 2 2）足夠的寬度）足夠的寬度 ：防止墊層向兩側(cè)擠出增加沉降：防止墊層向兩側(cè)擠出增加沉降 3 3）形成一個(gè)排水層面，以利于軟土的排水固結(jié)）形成一個(gè)排水層面，以利于軟土的排水固結(jié)3.4 3.4 墊層設(shè)計(jì)墊層設(shè)計(jì)(Design of Cushion)3.4 3.4 墊層設(shè)計(jì)墊層設(shè)計(jì)(Design of Cushion) 1 1 墊層的厚度的確定墊層的厚度的確定 墊層的厚度墊層的厚度z z應(yīng)根據(jù)需置換軟弱土的深度或下應(yīng)根據(jù)需置換軟弱土的深度或下臥土層的承載力確定，并符合下式要求：臥土層的承載力確定，并符合下式要求： 式中式中 p pz

12、z 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，墊相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，墊層底面處的附加壓力值（層底面處的附加壓力值（kPakPa）；）； p pczcz墊層底面處土的自重壓力值（墊層底面處土的自重壓力值（kPakPa）；）；f faz az 墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載墊層底面處經(jīng)深度修正后的地基承載力特征值（力特征值（kPakPa）。）。 墊層厚度不宜小于墊層厚度不宜小于0.5m0.5m，也不宜大于，也不宜大于3m3m。azczzfpp 墊層底面處的附加壓力值可分別按下兩式計(jì)算：墊層底面處的附加壓力值可分別按下兩式計(jì)算：對(duì)條形基礎(chǔ)對(duì)條形基礎(chǔ) 對(duì)矩形基礎(chǔ)對(duì)矩形基礎(chǔ) 式中式中 b b矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)底

13、面的寬度（矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)底面的寬度（m m）；）； l l 矩形基礎(chǔ)底面的長(zhǎng)度（矩形基礎(chǔ)底面的長(zhǎng)度（m m）；）； p pk k 相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面相應(yīng)于荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)，基礎(chǔ)底面處的平均壓力值（處的平均壓力值（kPakPa）；）； p pc c基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值（基礎(chǔ)底面處土的自重壓力值（kPakPa）；）； z z 基礎(chǔ)底面下墊層的厚度（基礎(chǔ)底面下墊層的厚度（m m）；）； 墊層的壓力擴(kuò)散角，宜通過(guò)試驗(yàn)確定，墊層的壓力擴(kuò)散角，宜通過(guò)試驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可按下表采用。當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，可按下表采用。tgzbppbpckz2)()2)(2()(tgzltgzbp

14、pblpckz壓力擴(kuò)散角壓力擴(kuò)散角 換填換填 材料材料z / b中砂、粗砂、中砂、粗砂、礫砂、圓礫、礫砂、圓礫、角礫、石屑、角礫、石屑、卵石、碎石、卵石、碎石、礦渣礦渣粉質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、粉煤灰粉煤灰 灰土灰土 0.25 20 6 28 0.50 30 23 28 2 2 墊層寬度的確定墊層寬度的確定方法一：方法一：墊層底面的寬度應(yīng)滿(mǎn)足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的墊層底面的寬度應(yīng)滿(mǎn)足基礎(chǔ)底面應(yīng)力擴(kuò)散的要求，可按下式確定：要求，可按下式確定： 式中式中 b b 墊層底面寬度（墊層底面寬度（m m）；）； 壓力擴(kuò)散角，按上表采用；當(dāng)壓力擴(kuò)散角，按上表采用；當(dāng)在在z/bz/b小于小于0.250.25時(shí)，仍按表

15、中時(shí)，仍按表中z/b z/b 0.25 0.25 取值。取值。墊層頂面每邊超出基礎(chǔ)底邊不宜小于墊層頂面每邊超出基礎(chǔ)底邊不宜小于300mm300mm。tgzbb22 2、墊層寬度的確定、墊層寬度的確定方法二：按側(cè)面土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值確方法二：按側(cè)面土的承載力標(biāo)準(zhǔn)值確定定3 3、墊層承載力的確定、墊層承載力的確定現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定靜載試驗(yàn)、取土分析、標(biāo)準(zhǔn)貫入、動(dòng)力觸靜載試驗(yàn)、取土分析、標(biāo)準(zhǔn)貫入、動(dòng)力觸探等綜合確定。探等綜合確定。3 3、墊層承載力的確定、墊層承載力的確定不太重要、小型、輕型、沉降要求不高的不太重要、小型、輕型、沉降要求不高的4 4、沉降量計(jì)算、沉降量計(jì)算 比較重要的建筑物或墊層

16、下存在軟弱下比較重要的建筑物或墊層下存在軟弱下臥層的建筑：驗(yàn)算基礎(chǔ)的沉降量，使建筑臥層的建筑：驗(yàn)算基礎(chǔ)的沉降量，使建筑物基礎(chǔ)的最終沉降量小于建筑物的容許沉物基礎(chǔ)的最終沉降量小于建筑物的容許沉降量。降量。 建筑物基礎(chǔ)沉降量等于墊層自身的變形量和軟弱建筑物基礎(chǔ)沉降量等于墊層自身的變形量和軟弱下臥層的變形量下臥層的變形量 ，即，即S=SS=SC C+S+SP P S SC C墊層自身變量（）；墊層自身變量（）； S SP P壓縮層厚度范圍內(nèi)（自下臥層頂面，即壓縮層厚度范圍內(nèi)（自下臥層頂面，即墊層底面算起）墊層底面算起） S- S-各土層壓縮變形之和（）。各土層壓縮變形之和（）。 4 4、沉降量計(jì)算、

17、沉降量計(jì)算 墊層自身變形量可按下式計(jì)算：墊層自身變形量可按下式計(jì)算： S SC C= =（p+ p p+ p ） h hs s /2E /2Es s （2-92-9）式中式中 p p基底壓力（基底壓力（kpakpa） E Es s 墊層壓縮模量，由靜載荷試驗(yàn)確定，當(dāng)墊層壓縮模量，由靜載荷試驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，取無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，取151525MPa25MPa。 基底壓力擴(kuò)散系數(shù)?；讐毫U(kuò)散系數(shù)。 條基：條基： =b/(b+2h=b/(b+2hs stantan）矩形基礎(chǔ)：矩形基礎(chǔ)： = =Lb/(b+2hb/(b+2hs stantan）(L+2h(L+2hs stantan）4 4、沉降量

18、計(jì)算、沉降量計(jì)算下臥土層的變形量下臥土層的變形量 按分壓層總和法確定：按分壓層總和法確定： S SP P=P=Pz zbb式中式中 沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按地區(qū)沉降觀測(cè)資沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按地區(qū)沉降觀測(cè)資料及經(jīng)驗(yàn)確定，也可按表料及經(jīng)驗(yàn)確定，也可按表2-52-5；P Pz z 墊層底面的附加應(yīng)力（墊層底面的附加應(yīng)力（kPakPa）；）；bb墊層底寬度（墊層底寬度（m m）；）；E Esisi，1 12 2 下臥土層第下臥土層第i i層在層在100-200KPa100-200KPa下的壓縮模量下的壓縮模量（kPakPa）；）；i i, , i-1i-1墊層底面計(jì)算點(diǎn)分別到第墊層底面計(jì)算點(diǎn)分別到第i i

19、層和層和i-1i-1層土底層土底面的沉降系數(shù)；面的沉降系數(shù)；n n下臥層計(jì)算深度內(nèi)劃分的土層數(shù)。下臥層計(jì)算深度內(nèi)劃分的土層數(shù)。 nisiiiE121 ,14 4、沉降量計(jì)算、沉降量計(jì)算沉降量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)沉降量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù) Es(MPa) 附加應(yīng)力2.54.07.015.020.0Pzfk 1.41.31.00.40.2pz0.75fk 1.11.00.70.40.2注：Es為沉降計(jì)算深度范圍內(nèi)壓縮模量當(dāng)量值；Es= ，其中Ai為第i層土附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值。siiiEAA/ 5 5 墊層材料的選用墊層材料的選用 （1 1）砂石砂石。宜選用碎石、卵石、。宜選用碎石、卵石、角礫、圓礫、礫

20、砂、粗砂、中砂或石屑角礫、圓礫、礫砂、粗砂、中砂或石屑（粒徑小于（粒徑小于2mm2mm的部分不應(yīng)超過(guò)總重的的部分不應(yīng)超過(guò)總重的4545），應(yīng)級(jí)配良好，不含植物殘?bào)w、垃），應(yīng)級(jí)配良好，不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)。當(dāng)使用粉細(xì)砂時(shí)，應(yīng)摻入不圾等雜質(zhì)。當(dāng)使用粉細(xì)砂時(shí)，應(yīng)摻入不少于總重少于總重3030的碎石或卵石。砂石的最的碎石或卵石。砂石的最大粒徑不宜大于大粒徑不宜大于50mm50mm。 （2 2）粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土。土料中有機(jī)質(zhì)含。土料中有機(jī)質(zhì)含量不得超過(guò)量不得超過(guò)5 5，當(dāng)含有碎石時(shí)，粒徑不，當(dāng)含有碎石時(shí)，粒徑不宜大于宜大于50mm50mm。 （3 3）灰土灰土。體積配合比宜為。體積配合比宜為2 2：

21、8 8或或3:73:7。土料宜用粉質(zhì)粘土，不宜使用塊狀粘土和土料宜用粉質(zhì)粘土，不宜使用塊狀粘土和砂質(zhì)粉土，不得含有松軟雜質(zhì)，并應(yīng)過(guò)篩砂質(zhì)粉土，不得含有松軟雜質(zhì)，并應(yīng)過(guò)篩，其顆粒不得大于，其顆粒不得大于15mm15mm。石灰宜用新鮮得。石灰宜用新鮮得消石灰，其顆粒不得大于消石灰，其顆粒不得大于5mm5mm。 （4 4）粉煤灰粉煤灰?？捎糜诘缆?、堆場(chǎng)和小型?？捎糜诘缆?、堆場(chǎng)和小型建筑物、構(gòu)筑物等的換填墊層。粉煤灰墊建筑物、構(gòu)筑物等的換填墊層。粉煤灰墊層上宜覆土層上宜覆土0.30.30.5m0.5m。 （5 5）礦渣礦渣。主要用于堆場(chǎng)、道路和地坪。主要用于堆場(chǎng)、道路和地坪，也可用于小型建筑物、構(gòu)筑物

22、地基。選，也可用于小型建筑物、構(gòu)筑物地基。選用礦渣的松散重度不小于用礦渣的松散重度不小于11kN/m11kN/m3 3，有機(jī)質(zhì)，有機(jī)質(zhì)及含泥總量不超過(guò)及含泥總量不超過(guò)5 5。 （6 6）其他工業(yè)廢渣其他工業(yè)廢渣。在有可靠試驗(yàn)結(jié)果。在有可靠試驗(yàn)結(jié)果或成功工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)質(zhì)地堅(jiān)硬、性能穩(wěn)或成功工程經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)質(zhì)地堅(jiān)硬、性能穩(wěn)定、無(wú)腐蝕性和放射性危害的工業(yè)廢渣等定、無(wú)腐蝕性和放射性危害的工業(yè)廢渣等均可用于填筑換填墊層。均可用于填筑換填墊層。 （7 7） 土工合成材料土工合成材料。由分層鋪設(shè)的土工。由分層鋪設(shè)的土工合成材料與地基土構(gòu)成加筋墊層。合成材料與地基土構(gòu)成加筋墊層。3.5 3.5 粉煤灰墊層粉煤灰

23、墊層(Flyash Cushion) 粉煤灰墊層適用于廠房、機(jī)場(chǎng)、公路和堆場(chǎng)等工程粉煤灰墊層適用于廠房、機(jī)場(chǎng)、公路和堆場(chǎng)等工程大面積填筑。大面積填筑。 粉煤灰的工程特性粉煤灰的工程特性 （1 1）自重輕。松散重度）自重輕。松散重度6 67kN/m7kN/m3 3，擊實(shí)后干重度，擊實(shí)后干重度9.29.213.5 7kN/m13.5 7kN/m3 3。 （2 2）擊實(shí)性能好。粉煤灰的最優(yōu)含水量變動(dòng)幅度是）擊實(shí)性能好。粉煤灰的最優(yōu)含水量變動(dòng)幅度是4 4，大于土的，大于土的2 2的變動(dòng)幅度，因此粉煤灰在回填施的變動(dòng)幅度，因此粉煤灰在回填施工過(guò)程中達(dá)到設(shè)計(jì)密實(shí)度要求的含水量容易控制，施工過(guò)程中達(dá)到設(shè)計(jì)密

24、實(shí)度要求的含水量容易控制，施工質(zhì)量容易得到保證。工質(zhì)量容易得到保證。 （3 3）抗剪強(qiáng)度。粉煤灰的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與粉煤灰的）抗剪強(qiáng)度。粉煤灰的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與粉煤灰的灰種、剪切方法、壓實(shí)系數(shù)大小和齡期長(zhǎng)短有關(guān)。當(dāng)灰種、剪切方法、壓實(shí)系數(shù)大小和齡期長(zhǎng)短有關(guān)。當(dāng)壓實(shí)系數(shù)為壓實(shí)系數(shù)為0.90.950.90.95時(shí)時(shí), ,粘聚力為粘聚力為530kPa,530kPa,內(nèi)摩擦角內(nèi)摩擦角23302330度。度。 （4 4）壓縮性。當(dāng)壓實(shí)系數(shù)為）壓縮性。當(dāng)壓實(shí)系數(shù)為0.90.950.90.95時(shí)時(shí), ,壓縮模壓縮模量為量為8 820MPa20MPa。 （5 5）承載能力。粉煤灰具有遇水后強(qiáng)度降低的）承載能力。粉煤

25、灰具有遇水后強(qiáng)度降低的特性，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，對(duì)壓實(shí)系數(shù)為特性，無(wú)試驗(yàn)資料時(shí)，對(duì)壓實(shí)系數(shù)為0.90.950.90.95的浸的浸水墊層水墊層, ,其承載力可采用其承載力可采用120120200kPa200kPa，但尚應(yīng)滿(mǎn)足，但尚應(yīng)滿(mǎn)足軟弱下臥層的強(qiáng)度和地基變形要求。軟弱下臥層的強(qiáng)度和地基變形要求。 （6 6）滲透性。粉煤灰顆粒組成近似砂質(zhì)粉土，）滲透性。粉煤灰顆粒組成近似砂質(zhì)粉土，滲透系數(shù)在滲透系數(shù)在10104 410105 5cm/scm/s之間變化，明顯大于粘之間變化，明顯大于粘性土，良好的透水性能給多雨地區(qū)的施工帶來(lái)方便性土，良好的透水性能給多雨地區(qū)的施工帶來(lái)方便，且由于外力引起的孔隙水壓力也

26、消散得快。，且由于外力引起的孔隙水壓力也消散得快。 （7 7） 抗液化性。粉煤灰經(jīng)壓實(shí)后不會(huì)發(fā)生液化抗液化性。粉煤灰經(jīng)壓實(shí)后不會(huì)發(fā)生液化。二、土的壓實(shí)參數(shù)二、土的壓實(shí)參數(shù) 1.1.壓實(shí)系數(shù)壓實(shí)系數(shù)cc d現(xiàn)場(chǎng)土的實(shí)際控制干密度；dmax土的最大干密度。maxddc3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion無(wú)資料時(shí)：無(wú)資料時(shí)： p pw w水的密度（水的密度（kN/mkN/m3 3） 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，粘土取經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，粘土取0.950.95，粉質(zhì)粘土取，粉質(zhì)粘土取0.960.96，粉土，粉土取取0.970.97； d ds s土顆粒的相對(duì)密度（土的比重

27、）；土顆粒的相對(duì)密度（土的比重）； opop土的最優(yōu)含水量（土的最優(yōu)含水量（% %），可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)或?。?，可按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)或取p p +2+2（ p p為塑限），粉土取為塑限），粉土取141418%18%。sswdddp01. 01opmax3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion 2. 2.含水量含水量 施工含水量應(yīng)盡量接近最優(yōu)含水量。 3. 3.鋪填厚度及壓實(shí)遍數(shù)鋪填厚度及壓實(shí)遍數(shù) 應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。采用不同的施工機(jī)械，要選擇與之相應(yīng)的參數(shù)。3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion三、

28、填筑要求三、填筑要求要求：分層填筑、分層壓實(shí) 同層：分段填筑，上下層相錯(cuò)1000 邊坡應(yīng)寬填：需修整：寬填0.2m， 不需修整：寬填0.5m。注意： a. 分層應(yīng)接近水平 b. 各種土不得混雜使用 c. 透水性小的土應(yīng)鋪在透水性大的土之上 3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion 四、壓實(shí)方法四、壓實(shí)方法： 機(jī)械碾壓法機(jī)械碾壓法 重錘夯實(shí)法重錘夯實(shí)法 振動(dòng)壓實(shí)法振動(dòng)壓實(shí)法3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion機(jī)械碾壓法機(jī)械碾壓法采用各種壓實(shí)機(jī)械，如壓路機(jī)、羊足碾、推土機(jī)或其采用各種壓實(shí)

29、機(jī)械，如壓路機(jī)、羊足碾、推土機(jī)或其他壓實(shí)機(jī)械來(lái)壓實(shí)地基土的一種壓實(shí)方法，常用于他壓實(shí)機(jī)械來(lái)壓實(shí)地基土的一種壓實(shí)方法，常用于大大面積填土的壓實(shí)、雜填土地基處理、道路工程及基坑面積填土的壓實(shí)、雜填土地基處理、道路工程及基坑面積較大的換土墊層的分層壓實(shí)。面積較大的換土墊層的分層壓實(shí)。 施工時(shí)先按設(shè)計(jì)挖掉要處理的軟弱土層，把基礎(chǔ)底部施工時(shí)先按設(shè)計(jì)挖掉要處理的軟弱土層，把基礎(chǔ)底部土碾壓密實(shí)后，再分層填土，逐層壓密。壓實(shí)效果取土碾壓密實(shí)后，再分層填土，逐層壓密。壓實(shí)效果取決于被壓實(shí)土料的含水量和壓實(shí)機(jī)械的能量。決于被壓實(shí)土料的含水量和壓實(shí)機(jī)械的能量。3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Cons

30、truction of Cushion機(jī)械式振動(dòng)壓路機(jī)羊足碾、蛙式打夯機(jī)蛙式打夯機(jī)重錘夯實(shí)法：重錘夯實(shí)法：重錘夯實(shí)法是用重錘夯實(shí)法是用起重機(jī)械將夯錘提升到一定高起重機(jī)械將夯錘提升到一定高度，然后自由落錘，不斷重復(fù)度，然后自由落錘，不斷重復(fù)夯擊以加固地基。夯擊以加固地基。施工順序：施工順序： 重錘夯實(shí)宜一夯挨一夯順重錘夯實(shí)宜一夯挨一夯順序進(jìn)行。在獨(dú)立柱基基坑內(nèi)，序進(jìn)行。在獨(dú)立柱基基坑內(nèi)，宜按先外后里的順序夯擊。同宜按先外后里的順序夯擊。同一基坑底面標(biāo)高不同時(shí)，應(yīng)按一基坑底面標(biāo)高不同時(shí)，應(yīng)按先深后淺的順序逐層夯實(shí)。先深后淺的順序逐層夯實(shí)。 重錘夯實(shí)法：重錘夯實(shí)法：重錘夯實(shí)一般適用地下水位距地表重錘

31、夯實(shí)一般適用地下水位距地表0.8m0.8m以上非飽和的以上非飽和的粘土、砂土、雜填土和分層填土，用以提高其強(qiáng)度，粘土、砂土、雜填土和分層填土，用以提高其強(qiáng)度，減少其壓縮性和不均勻性，也可用于消除或減少濕陷減少其壓縮性和不均勻性，也可用于消除或減少濕陷性黃土的表層濕陷性，性黃土的表層濕陷性，但在有效夯實(shí)深度內(nèi)存在軟弱但在有效夯實(shí)深度內(nèi)存在軟弱土?xí)r，或當(dāng)夯擊振動(dòng)對(duì)鄰近建筑物或設(shè)備有影響時(shí)，土?xí)r，或當(dāng)夯擊振動(dòng)對(duì)鄰近建筑物或設(shè)備有影響時(shí)，不得采用。不得采用。 3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion重錘夯實(shí)機(jī)具設(shè)備重錘夯實(shí)機(jī)具設(shè)備 ：1 1、重錘夯

32、實(shí)機(jī)具設(shè)備、重錘夯實(shí)機(jī)具設(shè)備 ： 夯錘形狀宜采用圓臺(tái)型，可用夯錘形狀宜采用圓臺(tái)型，可用C20C20鋼筋砼，底部鋼筋砼，底部填充廢鐵并設(shè)置鋼底板以降低重心。錘重填充廢鐵并設(shè)置鋼底板以降低重心。錘重15kN15kN，底，底面靜壓力面靜壓力151520 kpa20 kpa。2 2、起吊設(shè)備：起吊設(shè)備：應(yīng)采用帶有摩擦式卷筒的起重機(jī)或其應(yīng)采用帶有摩擦式卷筒的起重機(jī)或其他起重設(shè)備。他起重設(shè)備。 吊車(chē)起吊能力吊車(chē)起吊能力33倍錘重。脫鉤夯錘倍錘重。脫鉤夯錘1.51.5倍錘重。倍錘重。 落距落距一般控制在一般控制在2.52.54.5m4.5m之間之間 。3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Cons

33、truction of Cushion鋼筋混凝土夯錘鋼筋混凝土夯錘夯擊參數(shù)夯擊參數(shù) ：重錘夯實(shí)的重錘夯實(shí)的最優(yōu)含水量最優(yōu)含水量應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定。 夯實(shí)的夯實(shí)的影響深度影響深度與錘重、錘底直徑、落距以及土質(zhì)條件與錘重、錘底直徑、落距以及土質(zhì)條件等因素有關(guān)。對(duì)于濕或稍濕，密度為稍密到中密狀態(tài)的等因素有關(guān)。對(duì)于濕或稍濕，密度為稍密到中密狀態(tài)的建筑垃圾雜填土，夯實(shí)時(shí)如采用建筑垃圾雜填土，夯實(shí)時(shí)如采用15 kN15 kN的錘，底面直徑的錘，底面直徑為為1.15m1.15m，落距為，落距為3 34m4m，其有效夯實(shí)深度約為，其有效夯實(shí)深度約為1.11.11.2m1.2m（相當(dāng)于錘徑）。（相當(dāng)

34、于錘徑）。施工施工夯擊遍數(shù)夯擊遍數(shù)的確定：一般試夯約的確定：一般試夯約6 61010遍，施工時(shí)可遍，施工時(shí)可適當(dāng)增加適當(dāng)增加1 12 2遍。遍。 3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion夯擊參數(shù)夯擊參數(shù) ：停夯標(biāo)準(zhǔn)：再增加夯擊能量或夯擊次數(shù)，土的密度不停夯標(biāo)準(zhǔn)：再增加夯擊能量或夯擊次數(shù)，土的密度不再增加，有時(shí)甚至?xí)档?。因此，?yīng)進(jìn)行再增加，有時(shí)甚至?xí)档?。因此，?yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，確定確定符合夯擊密實(shí)度要求的符合夯擊密實(shí)度要求的最少夯擊次數(shù)、最后下沉最少夯擊次數(shù)、最后下沉量量（最后兩擊的平均下沉量），（最后兩擊的平均下沉量），總的下沉

35、量總的下沉量及及有效夯有效夯實(shí)深度實(shí)深度等。對(duì)于粘性土及濕陷性黃土，最后下沉量不等。對(duì)于粘性土及濕陷性黃土，最后下沉量不應(yīng)大于應(yīng)大于10102020，砂性土不應(yīng)超過(guò)，砂性土不應(yīng)超過(guò)5 51010。以此作為。以此作為控制停夯的標(biāo)準(zhǔn)?？刂仆：坏臉?biāo)準(zhǔn)。 3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion夯擊參數(shù)夯擊參數(shù) ：預(yù)留土層厚度預(yù)留土層厚度：試夯時(shí)總下沉量加：試夯時(shí)總下沉量加5050100100，或或S= hkS= hk S S開(kāi)挖時(shí)預(yù)留夯實(shí)土厚度，開(kāi)挖時(shí)預(yù)留夯實(shí)土厚度， e e、e e有效夯實(shí)深度范圍內(nèi)，夯實(shí)前后土的平均天有效夯實(shí)深度范圍內(nèi)，夯實(shí)前

36、后土的平均天然孔隙比（由試夯確定）；然孔隙比（由試夯確定）； h h有效夯實(shí)深度（）；有效夯實(shí)深度（）； k k經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般取為1.61.62.02.0。分層夯實(shí)時(shí)，分層夯實(shí)時(shí)，每層土的虛鋪厚度每層土的虛鋪厚度應(yīng)試夯確定，一般相應(yīng)試夯確定，一般相當(dāng)于錘直徑，試夯層數(shù)不宜少于當(dāng)于錘直徑，試夯層數(shù)不宜少于2 2層。層。 eee13.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion施工要點(diǎn)施工要點(diǎn) ：1 1）施工前應(yīng)試夯。面積不小于）施工前應(yīng)試夯。面積不小于10m10m10 m10 m。 2 2）夯前應(yīng)檢查土的含水量；加水：應(yīng)待水全部滲入

37、土）夯前應(yīng)檢查土的含水量；加水：應(yīng)待水全部滲入土中一晝夜后方可夯擊。減水：鋪撒吸水材料（如生石灰、中一晝夜后方可夯擊。減水：鋪撒吸水材料（如生石灰、干土等）換土或其它有效措施處理。干土等）換土或其它有效措施處理。 3 3）周邊作好排水措施，防止坑內(nèi)灌水。）周邊作好排水措施，防止坑內(nèi)灌水。4 4）夯實(shí)范圍）夯實(shí)范圍 基礎(chǔ)底面，每邊超出基礎(chǔ)底面，每邊超出0.5 m0.5 m；5 5）宜按一夯挨一夯順序進(jìn)行）宜按一夯挨一夯順序進(jìn)行 ；標(biāo)高不一致時(shí)，先深后；標(biāo)高不一致時(shí)，先深后淺、逐層夯擊；淺、逐層夯擊； 3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion振

38、動(dòng)壓實(shí)法振動(dòng)壓實(shí)法 ：振動(dòng)壓實(shí)法是利用各種振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，將松散土振壓振動(dòng)壓實(shí)法是利用各種振動(dòng)壓實(shí)機(jī)，將松散土振壓密實(shí)。密實(shí)。 適用于處理無(wú)粘性土或粘粒含量少，透水性較好適用于處理無(wú)粘性土或粘粒含量少，透水性較好的松散雜填土以及礦渣、碎石、礫石、礫砂、砂礫的松散雜填土以及礦渣、碎石、礫石、礫砂、砂礫石等地基。石等地基。3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion振動(dòng)壓實(shí)法振動(dòng)壓實(shí)法 ：工作原理工作原理: :由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)偏心塊以相同速度反向由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)偏心塊以相同速度反向轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生很大的垂直振動(dòng)力轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生很大的垂直振動(dòng)力振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械振動(dòng)壓實(shí)

39、機(jī)械: : 振動(dòng)壓實(shí)機(jī)（振動(dòng)壓實(shí)機(jī)（2T2T，振動(dòng)力，振動(dòng)力98KN98KN） 插入式振動(dòng)器插入式振動(dòng)器 平板式振動(dòng)器平板式振動(dòng)器3.6 3.6 墊層施工方法墊層施工方法3.6 Construction of Cushion振動(dòng)壓實(shí)機(jī)示意圖手扶振動(dòng)壓路機(jī)(內(nèi)燃)振動(dòng)平板夯YZ2 型振動(dòng)壓路機(jī)振動(dòng)式平板系列夯實(shí)機(jī) 壓實(shí)效果：一般雜填土振實(shí)后，地基承載力特征值可達(dá)100120kPa。 振動(dòng)壓實(shí)效果與填土成分、振動(dòng)時(shí)間等因素有關(guān)，一般振動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)，效果越好，但超過(guò)某一值后，振動(dòng)引起的下沉基本穩(wěn)定，繼續(xù)振動(dòng)不能起到進(jìn)一步壓實(shí)作用。 振實(shí)范圍應(yīng)從基礎(chǔ)邊緣放出0.6m左右，先振基槽兩邊，后振中間，其振實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)是以振動(dòng)機(jī)原地振實(shí)不再繼續(xù)下沉為合格，并輔以輕便觸探試驗(yàn)檢驗(yàn)其均勻性及影響深度。各種壓實(shí)機(jī)械鋪土厚度及壓實(shí)遍數(shù)墊層的每層鋪填厚度及壓實(shí)遍數(shù)四、壓實(shí)方法選擇四、壓實(shí)方法選擇： 素填土宜用平碾和羊足碾，砂石等宜用振動(dòng)碾和素填土宜用平碾和羊足碾，砂石等宜用振動(dòng)碾和振動(dòng)壓實(shí)機(jī)和水撼法，當(dāng)有效夯實(shí)深度內(nèi)土的飽和度振動(dòng)壓實(shí)機(jī)和水撼法，當(dāng)有效夯實(shí)深度內(nèi)土的飽和度小于或接近小于或接近0.60.6時(shí)，可采用重錘夯實(shí)。時(shí)，可采用重錘夯實(shí)。 機(jī)械碾壓速度應(yīng)控制在下述范圍內(nèi)：平碾為機(jī)械碾壓速度應(yīng)控制在